高中物理第十章 热力学定律综合与测试教学演示ppt课件

这是一份高中物理第十章 热力学定律综合与测试教学演示ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了专题一，热力学第一定律的应用，答案C，图10－1，答案AC，专题二，动的过程中，图10－2，图10－3，答案D等内容，欢迎下载使用。

1．公式：ΔU＝W＋Q.2．第一类永动机违反了能量守恒定律，不能制成．3．改变系统内能有两种方式，解题时应该考虑周全．4．理想气体状态方程：pV＝CT.
[例 1]关于物体内能的变化，以下说法中正确的是(A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
思路点拨：根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，物体内能的变化与外界对气体做功(或气体对外界做功)，气体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关，物体吸收热量，但有可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故 A 错；同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减小，B 错；若物体吸收的热量与对外做功相等，则内能不变，C 正确；而放热与对外做功都是使物体内能减小，所以 D 错．
[例 2](双选)如图 10－1 所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，气缸固定不动，外界温度恒定，一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向右移动(活塞始终未被拉出气缸)，则在活塞移动过程中正
确的说法是( )
A．气缸内气体的压强变小
B．气缸内气体的分子平均动能变小C．气缸内气体的内能不变D．气缸内气体的内能变大
思路点拨：一定量的理想气体的内能只与温度有关，由于温度恒定，因此气缸内气体内能不变；气体体积变大，压强变小，对外做功．由W＋Q＝ΔU＝0 得，气体吸热且吸收的热量等于气体对外做的功．
热力学第二定律的理解应用
1．能的转化有方向性．2．热传递改变内能角度表述：热量只能自发地从高温物体传递给低温物体．3．做功改变内能角度表述：热机效率永远小于 1.4．第二类永动机违反了热力学第二定律，不能制成．5．一切自发的热现象都向着无序性增大的方向进行．
[例 3](双选)下列说法中正确的是(
A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违背能量守恒与转化定律的物理过程都是可以实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行思路点拨：根据热力学第二定律，一切自发的热现象都向着无序性增大的方向进行，A、C 正确；一切满足能量守恒定律的物理过程设想，并非全部能实现，如第二类永动机，B 错；热量会自发地由高温物体向低温物体传递，D 错．答案：AC
[例 4]关于热力学定律，下列说法正确的是(
A．在一定条件下物体的温度可以降到 0 KB．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高思路点拨：由热力学第三定律，A 错；B 正确，但会引起其他变化；吸收了热量的物体如果同时对外做功，内能也可能不变或减小，C 错；D 错，压缩气体，气体温度可能不变或降低．答案：B
1．(2011 年广东卷)图 10－2 为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可沿 N 的内壁上下滑动．设筒内气体不与外界发生热交换，在 M 向下滑
A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大
D．气体对外界做功，气体内能减小
2．(2011 年江苏卷)如图 10－3 所示，一演示用的“永动机”转轮由 5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮
因此能较长时间转动．下列说法正确的是(A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
解析：通过分析题意可知，转轮之所以能够发生转动，是因为叶片能吸收热量，其内能转化为机械能，不是依靠惯性运动的，其转动的能量来自于热水中的内能，A、B 错误；转动的叶片需要从热水中吸收热量，水温应不断降低，C 错误；根据能量守恒定律，叶片在热水中吸收的能量应等于叶片的机械能与叶片向空气中释放的能量之和，故 D 正确．
3．(2011 年福建卷)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量 2.5×104 J，气体对外界做功 1.0×104 J，则该理想
A．温度降低，密度增大C．温度升高，密度增大
B．温度降低，密度减小D．温度升高，密度减小
解析： 从外界吸热，Q＝2.5×104 J，对外界做功 W＝－1.0×104 J，由ΔU＝Q＋W 可得ΔU＝1.5×104 J，内能增大，这说明温度升高；又气体对外界做功，体积增大，由ρ＝mV 可知，密度减小．
4．(双选，2011 年全国卷)关于一定量的气体，下列叙述正
A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定减少C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体内能可能减少解析：当气体体积增大而内能不变时，气体吸收的热量全部用来对外做功，A 对；当气体体积增大时，对外做功，若同时吸收热量，且吸收的热量多于对外做的功，内能会增加，所以 B 错误；若气体吸收热量的同时对外做功，且吸收的热量少于对外做的功，则其内能会减少，C 错误；若外界对气体做功的同时气体向外放出热量， 且放出的热量多于外界对气体所做的功，则气体内能减少，所以 D 正确．
5．(双选，2010 年全国卷)如图 10－4，一绝热容器被隔板K 隔开 a、b 两部分．已知 a 内有一定量的稀薄气体，b 内为真空，抽开隔板 K 后，a 内气体进入 b，最终达到平衡状态．在此
A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q＝0；稀薄气体向真空扩散没有做功，W＝0；根据热力学第一定律，稀薄气体的内能不变，则温度不变．稀薄气体扩散，体积增大，压强必然减小．
6．(2011 年新课标卷)对于一定量的理想气体，下列说法正
确的是________．
A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变
C．若气体的温度随时间不断升高，其压强一定不断增大D．气体温度每升高 1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有
E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
解析：理想气体内能只与温度有关，当气体温度升高时，气体的内能一定增大，E 正确；若气体的压强和体积都不变，其温度一定不变，内能不变，A 正确；若气体的内能不变，则温度一定不变，但压强和体积都有可能变化，B 错误；当气体的温度升高时，其体积变化情况未知，压强可能增大，可能不变，也可能减小，C 错误；气体温度每升高 1 K 所吸收的热量除跟气体内能的变化有关外还与气体在该过程中做功的情况有关，D 正确．
7．(2011 年江苏卷)如图 10－5 所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为 p0.现对气缸缓慢加热，气体吸收热量 Q 后，体积由 V1 增大为 V2.则在此过程中，气体分子平均动能________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了______________．